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海洋工程技术发展现状与趋势
作者:李润培 文章来源:船舶经济贸易 点击数:21996 更新时间:2007/11/22 18:19:26

(2)海底军事基地。

海洋空间利用的一个重要方面就是海底军事基地的建造,其中包括海底导弹和卫星发射基地、反潜基地、作战指挥中心和水下武器试验场等等。目前,世界上海底军事基地最多的要数美国和前苏联。美国从上世纪60年代就开始制定一系列建立海底军事基地计划,并逐个完成了“海底威慑计划”,“深潜系统计划”、“海床计划”、“深海技术计划”等等。譬如,美国设计的陀螺型“水下居住站”可供5人小分队在2000米深的海底完成持续20天的任务;建在佛罗里达的迈阿密东南50海里海底的“大西洋水下试验与评价中心”可供潜艇和水下武器试验使用。我国虽然在小型载人潜水器和无人遥控潜水器等方面已开展了一系列研究,并取得了相关的科研成果,但以军事为目的,能在复杂的水下环境下隐蔽工作,并能完成多种作战功能的海底军事基地的研究仍处于空白。然而,作为海洋空间利用的—个重要方面,海底军事基地的开发将会提到议事日程,它不仅能提高我国军事力量和军事威慑力量,而且也会带来其他配套科学、技术的发展,其价值是不可估量的。

3)深海作业平台。

随着海上油气资源的开发不断向深海发展以及其他深海资源开发的兴起,深海作业平台成为海洋工程界的热点之一。即将投入使用的URSA 张力腿平台的工作水深将达1250米,然而这些深水平台技术复杂,造价十分昂贵。因此,当前世界各国都致力于开发新型的深水平台,以降低造价。这方面的研究工作,美国处于前列。例如,美国提出一种“新一代移动式海上钻井装置——带可回收重力基础的浮力腿平台”的设计方案。该方案将甲板及上部设备支撑在一个很长的单圆柱浮力腿上。浮力腿则由八组系索固定于靠压载控制的可回收的重力上。当一口井钻井完毕后,重力基础可用排除压载的方法回收,整个结构可方便地移至另—个井位。该结构具有良好的运动特性,建造简单,移动性好,兼具柱型浮标(SPAR)与张力腿平台的优点。该平台工作水深为915米的方案不包括上部设备的总造价为7500-8500万美元,远低于同样功能的其他形式的平台。中船重工集团公司第七。二研究所、上海交通大学等单位对适用于深水的张力腿平台和轻型张力腿平台进行了理论分析和模型试验,为深海平台研究打下了一定的基础,但研究工作远未深入。我国目前的油气资源开发主要是在100多米水深的大陆架地区,随着向深海的发展,深海作业平台必须提到议事日程上。

——各种海洋结构物由于在海洋环境中进行施工,将给海上施工技术带来极大的难度和特殊性。这里仅以海底沉管隧道的施工为例。目前世界上已建造沉管隧道110条以上(含海底和江底),其中最长沉管隧道是美国旧金山海湾地区快速交通隧道,全长5825米,由58节管段组成。最宽的沉管隧道是比利时亚珀尔隧道,管段宽达531米,全长336米,单节管段最长的隧道是荷兰海姆斯普尔隧道,最长一节管段为268米,宽215米,重5万吨。在施工中必须解决超重大管段在浮动状态下的精确沉放问题;水下地基基础处理,通常要求平整度≯10厘米;水下测量与控制问题。因此,它是工程船舶技术、激光测量技术、电子定位技术、超声波技术、高精度传感器技术和信息控制技术的综合。我国沿江、沿海城市正纷纷筹划建造沉管隧道。例如,上海已决定在吴淞口建造黄浦江沉管隧道。其由8根长为110米、宽为48米、高为10米的管段组成,每根管段重5万吨,最大作业水深29米。建成后为8车道。该沉管隧道已在上海交通大学海洋工程国家重点试验室完成管段水上运输、定位、沉放试验,现在正进行施工设备的方案设计研究。由于沉管隧道比盾构隧道有车道多、投资省等特点,随着我国越海、越江交通事业的发展,可以预料沉管隧道的施工建造将会形成一个产业。我国台湾省、香港特区借助国外先进技术先后建成了沉管隧道。我国自行设计施工的第—条沉管隧道——广州珠江隧道已于1993年通车。此外,宁波甬江隧道也已建成。但总的来说,我国目前沉管隧道设计与施工技术还处于积累经验阶段,在施工技术与设备上仍有待进一步研究与开发。

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